Después de una década de investigación, los científicos del Howard Hughes Medical Institute han tenido éxito en la reprogramación de las células madres adultas de los testículos de los ratones machos en los vasos sanguíneos funcionales y tejido cardiaco contráctil.
La investigación ofrece una nueva fuente prometedora de las células madres para el uso en estudios de la regeneración del órgano.
Algunos científicos piensan que las células madres adultas órgano-específicas pueden ofrecer el mismo potencial terapéutico que las células madres embrionarias, sin las preocupaciones éticas o el riesgo de rechazo inmune que se asocian a terapias de célula madre embrionarias. Sin Embargo, las células madres adultas pueden faltar la plasticidad y el pluripotency de la capacidad de las células madres embrionarias de generar cualquier tipo de la célula. El estudio de células madres adultas también ha sido limitado por su escasez relativa en diversos órganos y las dificultades acompañantes en determinarlas y la cosecha, así como el distinción de ellas en granes cantidades en tejidos vascularizados funcionales.
El investigador Shahin Rafii de HHMI y sus colegas en la Universidad Médica de Weill Cornell aparecen haber resuelto algunos de estos problemas en los ratones machos. Usando las células spermatogonial del progenitor obtenidas de los testículos del ratón, los investigadores reprogramaron las células para formar a las células madres spermatogonial-derivadas adulto multipotent. Si lo mismo se pueden hacer con las células humanas, dicen, las células madres adultas pueden ser una fuente prometedora de las nuevas terapias para los hombres, para las enfermedades tales como enfermedades vasculares, enfermedad cardíaca, Alzheimer, Parkinson, recorrido, diabetes, e incluso cáncer.
Los Científicos han tenido buen éxito en la derivación de las variedades de células pluripotent del vástago - ésas con la capacidad de convertirse en tipos múltiples de la célula -- de las células adultas de los testículos. Pero solamente un pequeño subconjunto de células de los testículos tiene el potencial de llegar a ser pluripotent, y hasta ahora, los investigadores han faltado los medios de determinarlos y de aislar.
En un papel publicado en línea en la aplicación del 20 de septiembre de 2007 la Naturaleza del gorrón, Rafii y los colegas en la Universidad Médica de Weill Cornell y el Centro del Cáncer de Sloan-Kettering del Monumento señalan que han determinado una etiqueta de plástico nueva de la superficie de la célula que se expresa en un conjunto único de células dentro de los testículos adultos conocidos como las células spermatogonial del vástago y del progenitor (SPCs). La etiqueta de plástico, GPR125, permitió a los científicos determinar y cosechar un gran número de SPCs de los testículos adultos del ratón, después los propaga y reprograma en el laboratorio para sentir bien a las células madres que podrían distinguir en muchos tipos de la célula.
Los investigadores demostraron que estas células madres spermatogonial-derivadas adulto multipotent (MASCs) podrían convertirse in vivo en las células y tejido (endoteliales) de trabajo del vaso sanguíneo, así como tejido cardiaco contráctil, neuronas, y un ordenador principal de otros tipos de la célula. También inyectaron MASCs de la cultura en el ratón blastocysts-embrionario célula-que implantaron en ratones femeninos maduros. Cuando los blastocysts desarrollados en ratones, los investigadores podrían considerar que el MASCs había distinguido en muchas clases de tejido. Estos datos sugirieron que el MASCs sea verdad multipotent: reprogramable para distinguir en tejidos funcionales.
Hace Diez años, Rafii observó que esas las células cancerosas testiculares humanas comparten muchas características con las células madres adultas. Como oncólogo, él también notó que un gran número de pacientes con el cáncer testicular desarrollan los tumores llamados los teratomas, que contienen diversos tipos de tejido. De Acuerdo con estas observaciones, él razonó que los espermatogonios, cuya única función es generar los precursores a la esperma, tienen el potencial de dar lugar fácilmente a las células pluripotent. Como tal, él pensó, ellas puede ser que pruebe más favorable a la reprogramación que otras células madres adultas.
Usando gen la investigación estudia, Rafii y los colegas descubrieron una etiqueta de plástico potencial de la superficie específica en SPCs. La Comparación de todas las células en el testículo adulto mostró que esta G-Proteína acopló el receptor, conocido como GPR125, fue expresada en SPCs, pero no otras células de germen maduras. Con GPR125 a disposición, Rafii podía aislar un gran número SPCs de los testículos adultos del ratón.
También establecieron un sistema altamente sofisticado de la cultura en el cual las células del progenitor crecen y dividen rápidamente, creando una población grande de células que se pueden convertir en MASCs.
“Aparece que estas células spermatogonial especializadas de GPR125-positive podrían ser haber obtenido fácilmente y fuente manipulada de células madres con una capacidad similar a los nuevos tejidos del formulario que vemos en células madres embrionarias,” dijo a Rafii. Para los pacientes masculinos, él cree, “Él podría significar algún día una fuente fácilmente disponible de células madres que consiga alrededor de las ediciones éticas conectadas a las células madres embrionarias. También evita las ediciones conectadas al rechazo del trasplante del tejido, puesto que estas células autólogas vienen del propio cuerpo del paciente.”
Las personas de Rafii están persiguiendo actualmente un estudio similar de testículos humanos para determinar si las células madres derivaron de su progenitor spermatogonial que las células comparten el pluripotency del ratón MASCs. “Creemos esto para ser una meta fácilmente obtenible en un futuro próximo,” él dijo.
Si tienen éxito, sigue habiendo varios pasos de progresión antes de que tales células madres podrían ser aplicables a los seres humanos. “Todavía tenemos que aprender el bioquímico exacto y “el interruptor epigenético” que informa GPR125-positive SPCs convertir en MASCs,” dijo a Marco Seandel, persona postdoctoral mayor en el laboratorio de Rafii que es el primer autor del papel de la Naturaleza. “Descubriendo que el interruptor será crucial a nuestro poder crear MASCs a pedido,”
Hay una ocasión que implantó las células derivadas de MASCs puede accionar el cáncer en el beneficiario. Ésta es un área que requiere la posterior investigación, Rafii dijo. Sin Embargo, él observó, “Hasta ahora, no hemos visto ningún cáncer o pruebas de la actividad favorable-cacerígena en los ratones adultos que se implantan con los derivados distinguidos del tejido de la célula de MASC.”
Rafii y sus personas han resuelto las condiciones de crecimiento que engatusan las células spermatogonial del progenitor para convertirse en líneas del germen de MASC-- células madres genético estables que continúan el reproducirse indefinidamente. Los estudios de la Célula madre han sido limitados hasta la fecha por la escasez de las variedades de células del germen. “Ningunas de estas variedades de células del germen de GPR125-positive eran previamente fácilmente disponibles para genético, bioquímico, y análisis celular por otros laboratorios,” dice Rafii. “Nos preponemos compartirlos con otros investigadores.”
El laboratorio de Rafii ahora está investigando si GPR125 se puede utilizar para aislar las células de otros tejidos adultos que se puedan convertir en las células madres multipotent. Su grupo también ha comenzado a perseguir un esfuerzo similar en ovarios. “Es mucho más difícil,” él dijo. “Sin Embargo, es posible que las células madres reprogramables con las propiedades similares a GPR125-positive SPCs pueden también existir, aunque en los números muy inferiores, en ovarios adultos del ratón o del ser humano.” Su laboratorio está investigando activamente esta posibilidad intrigante, Rafii dijo.
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